Введение к работе
1. Актуальность работы.
В последние десятилетия селекционерами во многих странах мира созданы новые генотипы свиней, обладающие высоким генетически обусловленным потенциалом продуктивности и предназначенные для интенсивного производства мясной свинины.
За эти годы выход мяса в туше по сравнению с показателями 60-х годов увеличился на 37%. Отбор животных с большой интенсивностью роста ведет к формированию генетически закрепленных позднеспелых типов животных, с отсроченным возрастом морфо-функциональной зрелости, что создает проблемы, связанные с недостаточной зрелостью иммунной системы этих животных.
С помощью ДНК-технологических методов осуществляется формирование тех или иных характеристик свиней и генов, ответственных за это. Так, присутствие гена RN стимулирует организм к выработке огромного количества гликогена, что в свою очередь приводит к низкому рН мяса на уровне 5,4 и заметному снижению влагоудерживающей способности. Мутация гена h-FABP влияет на содержание внутримышечного жира в тушах свиней, а мутация галатанового гена (HAL) повышает примерно на 2% выход мышечной ткани и в то же время приводит к образованию мяса с доминирующим признаком PSE (Andersen Н, et al. 2004).
На сегодняшний день свиноводство ставит перед собой задачу получения более 1 т постного мяса в тушах от свиноматки в год. Однако реализация этих возможностей зачастую сталкивается с неадекватным состоянием среды обитания животных и технологией производства. В то же время в процессе селекции животных, ориентированную в основном на продуктивность и качество продукции, значительно ослабляются защитные функции организма, выработанные в процессе эволюции вида, в результате чего новые генотипы животных значительно более требовательны к качеству питания, структуре рациона и спектру нутриентов, обеспечивающих физиологическую потребность организма как в условиях нормы, так и в профилактических целях с учетом возможного возникновения нарушений в обмене веществ и развития различных патологий, связанных с действием стресс-факторов разной этиологии (Камлацкий, 2005; Скопичев, 2006; Клоуз, 2007).
Необходимым условием для обеспечения быстрого роста и достаточного уровня здоровья является оптимальный рацион кормления. Однако при этом следует учитывать, что питание разных пород одного и того же типа свиней может разительно отличаться. При этом важным моментом протеиновой питательности является сбалансированная аминокислотная формула кормосмеси соответствующая теории «идеального протеина». Особое внимание уделяется порогу токсичности витаминов, чтобы не создать гипервитаминоз, который не менее опасен, чем гиповитаминоз. Мясные породы свиней требовательны к биоэлементному питанию. Неправильное соотношение биоэлементов может стать причиной заболевания и в частности, стрессового синдрома, что приводит к порокам мяса с признаками PSE и DFD (Подобед, 2010).
Наряду с изменением генотипов свиней поменялись и требования к мясу, среди которых - гарантированная безопасность (отсутствие контаминантов -антибиотиков, гормонов, тяжелых металлов, пестицидов и др.), а также такие новые показатели как индекс атерогенности , индекс тромбогенности и стойкость к окислению (Чернуха, Татулов и др. 2009).
Следует учитывать, что высокоэффективные породы очень чувствительны к стрессу, что создает угрозу их иммунитету. В случае заболеваний использование антибиотиков имеет свои последствия. Так, в результате их применения, появился новый ген, обеспечивающий бактериям устойчивость к большинству антибиотиков (The Lancet август 2010). Этот ген был впервые выделен в Индии и получил название NDM-1 (ген Нью-Делли метало-бета-лактомазы). Он был найден у нескольких разновидностей кишечной палочки энтеробактерий, протеев и клебсиелл. Эти микробы могут поражать дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, мочеполовую систему, мягкие ткани и вызывать сепсис.
Как известно, все процессы обмена веществ протекают в субклеточных структурах органов и системах с разной интенсивностью и поэтому все нарушения обмена веществ ведут к изменениям ультраструктуры клеток и выполняемых ими функций, что связано с изменениями количества и качества биологически активных соединений, входящих в их состав, и обуславливающих нарушения биохимических реакций, являющихся основой всех жизненных функций организма (Чиркин, Данченко, 2010).
Патобиохимические изменения в организме являются одной из основных причин большинства заболеваний. Изменение нормального (физиологического) течения даже отдельных звеньев сложной цепи превращений веществ вызывает нарушение процессов жизнедеятельности организма, а в случае поражения узловых пунктов обмена - гибель клеток и морфологические (субклеточные) изменения органов и тканей с нарушением их функций (Савойский и др., 2008; Скопичев, 2009).
К повреждению структурной целостности клеток (биомембран) приводит избыточная активация свободнорадикального окисления и образование его токсических продуктов, что, в конченом итоге, ведет к снижению продуктивности и естественной резистентности животных и, в определенных условиях, становится основным или вторичным патогенетическим звеном развития заболеваний (Смирнов, Шабунин, Рецкий, Донник и др., 2007; Марри, Тренер и др., 2009).
Основными факторами, приводящими к развитию болезней, являются физические, химические, биологические агенты, кислородное голодание, генетические факторы, иммунологические реакции, нарушения пищевого баланса. Механизм действия всех этих факторов может быть различным, но конечным результатом этих воздействий всегда являются расстройства в обмене веществ (Robbins, Cotram, Kumar, 1984).
В профилактике и коррекции нарушений обмена веществ, повышения патогенетической резистентности организма и, в конечном итоге, реализации биоресурса различных генотипов свиней важную роль могут играть природные кормовые средства и добавки, обладающие широким спектром биологических свойств. К ним относится продукция гипергалинной аквакультуры, включающая микроводоросли и продукты из переработки, а также цисты, яйца, личинки, куколки и взрослые формы гидробионтов и галофильных насекомых, которая находит применение, являясь порой незаменимой, в рыбо- и креветоводстве, кормопроизводстве для водных и наземных животных, продукция переработки мидий, креветок, микроскопических грибов, которые по сути являются биогенными средствами, содержащими не только набор аминокислот, жирных кислот, в т.ч. (о-З, 6, 9 и др., а также комплекс метаболитов, гормонов, ферментов и
других биологически активных веществ, присущих данным видам организмов (Гусев Е.Е., 1990; Беседина, Коняхина и др., 1997; Талызина, 2004).
В поддержании биоэлементного гомеостаза крови и активации функций тканей, органов и желез внутренней секреции эффективным является использование в питании свиней Алексаната-Зоо - комплексного биоэлементного природного минерала в мицеллярной форме, который доставляет в организм легкодоступные и активные катионы и йодитанион - Са , Mg , Zn , Fe + Fe , Си , Ш фбрмдоовании и укреплении антиокислительной системы организма и повышении патогенетической резистентности эффективными средствами являются биофлавоноид дигидрокверцетин (Экостимул-1, 2) и полисахарид арабиногалактан (АГ), получаемые из древесины Даурской лиственницы.
Биоресурсный материал России для производства данных кормовых средств и кормовых добавок огромен, он полностью может обеспечить потребности животноводства и сократить импорт многих дорогостоящих препаратов аналогичного действия.
Целью исследования явилось изучение эффективности применения природных кормовых средств и кормовых добавок, обладающих биогенными, адаптогенными, антиоксидантными, пребиотическими, антимикробными, иммуномодулирующими свойствами и активирующих биохимические и физиологические процессы в организме, в профилактике нарушений и коррекции обмена веществ, повышении патогенетической резистентности в постнатальном онтогенезе свиней и их влияние на продуктивность.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи.
1. Изучить при выращивании поросят-отъемышей в период действия технологических стресс-факторов:
— влияние муки креветок и цист рачка Artemia (Артемии) на содержание и
баланс аминокислот в полнорационном стандартном комбикорме для выращивания
поросят и их влияние на зоотехнические, биохимические показатели и
патогенетическую резистентность организма;
— эффективность применения побочных продуктов переработки мидий
(мидиума, мидивета и экстрамида) в качестве источника биологически активных
веществ, в т.ч. (о-З, 6 и 9 и их влияния на обмен веществ, свободнорадикальное
окисление липидов, антиоксидантную защиту организма, функциональное
состояние печени и зоотехнические показатели поросят в период выращивания;
— влияние применения культуральной жидкости метаболитов
микроскопических грибов (никфан) на межуточный обмен и интенсивность роста
поросят в период выращивания.
Изучить в период постнатального онтогенеза и действия экстремальных факторов среды:
эффективность применения природного комплексного биоэлементного минерала в мицеллярной форме (Алексанат-Зоо) и его влияния на межуточный обмен, ретенцию биоэлементов и функциональное состояние органов, желез и тканей организма в соответствии со спецификой их биологической роли в организме, свободнорадикальное окисление липидов, антиоксидантную защиту, патогенетическую резистентность, микробиоценоз кишечника, интенсивность роста и мясную продуктивность;
эффективность применения природных кормовых добавок Экостимул 1;Экостимул 2 и арабино галактана и их влияние на обмен веществ,
свободнорадикальное окисление липидов, антиоксидантную защиту, микробиоценоз кишечника, функциональное состояние органов, желез и тканей, патогенетическую резистентность, интенсивность роста, мясную продуктивность и сохранность свиней.
Провести экономическую оценку применения кормовых средств и добавок при выращивании и откорме свиней.
Разработать предложения по усовершенствованию рационов в кормлении свиней в направлении обеспечения продуктивного здоровья в постнатальном онтогенезе.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые изучены гидробионты и продуты их переработки, культуральная кормовая добавка из микроскопических грибов в качестве биогенных кормовых средств, биоэлементного природного минерала в мицеллярной форме в качестве регулятора биоэлементного гомеостаза крови и активатора функционального состояния тканей, органов и желез организма; биофлавоноида дигидрокверцетина -антиоксиданта и регулятора функционирования сердечно-сосудистой системы, полисахарида - арабиногалактана - пребиотика, обладающего иммуномодулирующими и антимикробными свойствами в профилактике нарушений и коррекции обмена веществ, в повышении патогенетической резистентности организма свиней в постнатальном онтогенезе и влияния их на продуктивность.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Результаты изучения влияния кормовых средств из гидробионтов и природных кормовых добавок с различными биологическими свойствами на биохимико-физиологическое и продуктивное состояние свиней в постнатальном онтогенезе позволяют расширить спектр биологически активных веществ и научно обосновать необходимость их применения с целью профилактики и коррекции нарушений в межуточном обмене, функциональном состоянии органов, систем, желез, повышении жизнеспособности и патогенетической резистентности организма.
Применение природного комплексного биоэлементного минерала в мицеллярной форме (Са2+, Mg2+, Zn2+, Fe2++ Fe3+, Cu2+, Cr3+, Si4+ Iі") в питании свиней в период выращивания стабилизирует биоэлементный гомеостаз в ионной форме, что обеспечивает адекватную реакцию организма на ослабление-усиление функционального состояния органов, желез и клеток тканей - мишений по действию данных биоэлементов.
Добавление к полнорационным стандартным комбикормам, сбалансированным по энергии, питательным и биологически активным веществам в соответствии с физиологическими потребностями свиней различных возрастных групп:
— кормовых средств из гидробионтов (мука креветок, мидиум, мидивет, экстрамид, цисты рачка Artemia) позволяет обеспечить их натуральными аминокислотами и незаменимыми жирными кислотами, в т.ч. ю-З, 6 и 9, биоэлементами и биологически активными метаболитами, присущими данным видам организмов, что оказывает положительное влияние на жизнеспособность, интенсивность роста и на время выращивания и откорма свиней при 100%-ной сохранности;
— природных кормовых добавок (экостимул, арабиногалактан (АГ), никфан)
позволяет придать полнорационным комбикормам антиоксидантные,
антиатеросклеротические, капилляропротекторные, гепатопротекторные,
пребиотические, иммуномодулирующие, микогенные, липогенные, адаптогенные и
ростостимулирующие свойства, оказывающие положительный эффект на
состояние продуктивного здоровья свиней;
— комплексного биоэлементного природного минерала в мицеллярной
форме (Алексанат-Зоо) оказывает положительное влияние на биохимические и
физиологические процессы в организме и профилактирует возникновение
патологий.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на региональной научно-практической конференции «Рациональные пути решения социально-экономических и научно-технических проблем региона» (г. Черкесск, 2007), на заседании межвузовского Координационного совета по свиноводству и Всероссийской научно-практической конференции (г. Ставрополь, 2008), на заседании межвузовского Координационного совета по свиноводству и Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы производства свинины в Российской Федерации» (пос. Нижний Архыз, 2009); на научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (г. Краснодар, 2010); на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы производства и переработки продукции животноводства» (п. Нижний Архыз, 2010); на международной научно-практической конференции по свиноводству «Современные проблемы интенсификации производства свинины в странах СНГ» (г. Ульяновск, 2010); на Международной конференции «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (г. Боровск, 2010); на международной научно-практической конференции «Адаптация и становление физиологических функций у животных» (г. Москва, ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2010); на научно-практическом семинаре «Применение новых технологий и препаратов системного действия в промышленном свиноводстве и птицеводстве» (г. Белгород, 2011); на международной научно-производственной конференции «Современное состояние, проблемы и пути интенсификации производства высококачественной свинины» (г. Херсон, 2011); на научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (г. Краснодар, 2011)
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 31 научной статье, из них 11 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
Биогенные свойства гидробионтов и продуктов их переработки в повышении биологических свойств премиксов и профилактике нарушений обмена веществ.
Роль и эффективность применения биоэлементного комплекса в мицеллярной форме в регуляции минерального гомеостаза и функциональной активности органов и желез организма.
Роль и эффективность применения дигидрокверцетина в профилактике свободнорадикального окисления липидов, гепатопротекторной функции печени и повышении патогенетической резистентности организма.
4. Роль и эффективность применения арабиногалактана в формировании микробиоценоза кишечника и повышении патогенетической резистентности организма.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 305 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, предложений производству и приложений. Библиографический список включает 362 источника отечественных и зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 72 таблицами, 28 рисунками.
